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网络机器人技术是当前机器人研究领域的热点研究课题,其核心思想是将传统机器人的传感、处理、执行各个模块分布到网络上,成为网络中的节点,这些节点通过网络进行通信,协同完成工作。南开大学机器人与信息自动化研究所对竞争型网络机器人领域进行了深入的研究,不断地完善竞争型网络机器人的研究体系,并在网络机器人实验平台的构建上进行了大量的工作。
目前我们已经在通用的竞争型网络机器人实验平台上,设计实现了一套完整的资源抢占型网络机器人实验系统Tele-Dart,并以大量的对弈实验为手段,深入探索竞争型网络机器人的本质,并取得了一些成果。为了丰富竞争型网络机器人系统的研究,我们开始着手设计实现直接对抗型网络机器人实验系统Tele-Lightsaber。
在Tele-Lightsaber 的设计过程中,我们引入无线传感网络技术。无线传感网络是当前在国际上备受关注、多学科高度交叉、并广泛地应用于各个领域的前沿热点研究领域。无线传感网络技术与机器人技术的结合不仅增强了机器人的工作能力,使机器人有了更强的信息获取的能力,同时,无线传感网络技术在机器人系统中的应用,尤其在移动机器人系统中的应用,也使得无线传感网络拥有了广阔的应用基础和研究平台。
本文详细阐述了 Tele-Lightsaber 实验系统的设计与实现,包括无线传感节点、激光对决模块、嵌入式软件及实验规则,给出了系统各模块的硬件设计图和软件流程图。在此基础上,重点分析了无线传感网络的设计与实现,包括无线传感网络的体系结构、射频模块的设计、数据流的设计与分析。结合Tele-Lightsaber 的实验规则,给出了实验数据及分析结果。另外,本文还介绍了无线传感网络在IRAIS其他项目中的研究与应用,最后对Tele-Lightsaber系统的改进作了展望。